Pilot CoRe-technologie in Roermond verwerkt nu 2 kubieke meter afvalwater per uur

In Roermond produceert een CoRe-pilotinstallatie inmiddels een stroom zeer schoon water uit 2 m³ voorgezeefd rwzi-influent. In het TKI-project werken Royal HaskoningDHV, BLUE-tec, Waterschapsbedrijf Limburg, Waterschap Vallei en Veluwe, Waterschap Rijn en IJssel, KWR en Allied Waters samen om te onderzoeken of CoRe – Concentrate, Recover & Re-use – ook in en de praktijk een waardevolle bijdrage kan leveren aan het terugwinnen van water, energie en grondstoffen uit afvalwater. Een gesprek met Andries Vonken (Waterschapsbedrijf Limburg, WBL) en Frank Oesterholt (KWR).

Haal eerst zoveel mogelijk schoon water uit het afvalwater. Haal vervolgens zoveel mogelijk waarde uit de geconcentreerde afvalstroom in de vorm van grondstoffen of energie – en zet zowel het schone water als de grondstoffen en energie nuttig in. Dat is het doel van de CoRe-aanpak: Concentrate, Recover & Re-use. Na kleinschalige testen in de periode van 2017 – 2020 bij drie waterschappen, is de technologie op basis van forward osmosis (water naar de drawsolution) en reverse osmosis (water onder druk weer uit de draw solution halen) doorontwikkeld en opgeschaald naar een proefinstallatie die 2 m³ afvalwater per uur kan verwerken. Eind vorig jaar werd de pilotinstallatie in het kader van een TKI Watertechnologie-project geplaatst bij WBL in Roermond.

Draaien op afvalwater

Na een uitvoerige test- en inregelfase met schoon water, draait deze CoRe-pilotinstallatie sinds korte tijd op voorgezeefd influent. “Het heeft langer geduurd dan we hadden gehoopt,” zegt Frank Oesterholt, bij KWR verantwoordelijk voor het project. “We wilden in dit pilotonderzoek onder meer testen welk reinigingsregiem en welke reinigingsfrequentie optimaal zijn voor de benodigde chemische reiniging, luchtwaterspoeling en osmotische backwash. Daarvoor wilden we beginnen met een hoge frequentie en dan afbouwen op basis van de bevindingen. De reinigingsprocedures blijken echter complexer en tijdrovender dan we hadden voorzien, waardoor de opstart langer duurde.” Ook het inregelen van de trommelzeef waarmee het afvalwater wordt voorbehandeld kostte meer tijd. Oesterholt: “Nu we recent zijn begonnen met draaien op voorbezonken influent van de rwzi, blijkt echter dat de membranen een stuk minder snel vervuilen dan we van tevoren hadden verwacht: we hoeven dus wellicht minder vaak te reinigen.”

Waterhergebruik

De installatie staat tot eind dit jaar bij de rwzi in Roermond. Andries Vonken is als strategisch adviseur waterzuiveren bij Waterschapsbedrijf Limburg (WBL) betrokken bij het project. Ook was hij betrokken bij voorafgaande onderzoeken in de afgelopen jaren die uiteindelijk tot deze pilot hebben geleid, omdat het concept zo goed bij WBL past. “CoRe sluit op veel punten aan bij de opdracht en ambities van WBL. Wij staan bijvoorbeeld voor schoon en ecologisch gezond water – en CoRe kan daaraan bijdragen omdat het een manier kan zijn om ook organische microverontreinigingen te verwijderen. Ook streven we ernaar ons gezuiverde water niet alleen te lozen op oppervlaktewater, maar juist nuttig toe te passen – ook iets dat met de CoRe-technologie uitstekend en heel lokaal zou kunnen. Waterhergebruik is voor ons een belangrijke drijfveer om deel te nemen aan deze pilot: een groot deel van Limburg omvat verdrogingsgevoelige hoge zandgronden en zowel voor landbouw als industrie kan herbruikbaar water nu en in de toekomst een goede alternatieve bron zijn.”

“Wij staan voor schoon en ecologisch gezond water – en CoRe kan daaraan bijdragen”

Modulaire opzet

Ook de modulaire opzet van CoRe sluit prima aan bij de visie die WBL heeft op haar afvalwaterinfrastructuur en zuiveringstechnische assets. Vonken: “In ons gebied ligt voor miljarden euro’s aan afvalwaterinfrastructuur in en op de grond en ook hier staan we voor flink wat noodzakelijke herzieningen. Die vervangingsvraag heeft ons enkele jaren geleden aan het denken gezet, en daar is uitgekomen dat we veel meer flexibel, toekomstbestendig en duurzaam willen werken. Daaruit is het Verdygo®-concept voortgekomen; een modulaire bouwfilosofie, die heeft geresulteerd in gestandaardiseerde modules met apparatuur, veelal bovengronds gebouwd in standaard containers en bovengrondse tanks. In die ‘plug and play’ filosofie kunnen we CoRe zonder meer inpassen om (deel)stromen afvalwater te behandelen – zo gauw de installatie nog verder opgeschaald is naar 20 of 50 m³ per uur. CoRe kan een welkome aanvulling vormen op onze behandelingstechnieken, waarbij we natuurlijk steeds keuzes blijven maken op basis van de kosten, milieueffecten en duurzaamheid van het totale plaatje.”

Onderzoek met afvalwater

Nu de installatie op afvalwater draait, komen ook de andere onderzoeksvragen aan bod, zoals hoe schoon het water is dat CoRe uit de afvalstroom ‘trekt’. Oesterholt: “We willen graag aantonen dat deze techniek inderdaad organische microverontreinigingen zoals medicijnresten verwijdert, en ook weten of en hoeveel kleine moleculen meekomen met het schone water, zoals ammonium. In dit project gaan we nog niet testen welke technieken als vervolgstappen kunnen dienen om de geconcentreerde stroom afvalwater te behandelen, maar we willen wél weten hoe hoog bepaalde concentraties in die stroom kunnen oplopen. Als je weet hoeveel stikstof, fosfaat of chemisch zuurstofverbruik in deze stroom zit, kun je bepalen of je bijvoorbeeld vergisting als vervolgstap kunt inzetten, waarmee je dan weer veel van de energie kunt opwekken die nodig is voor de reverse osmose in CoRe.” Vonken vult aan: “En natuurlijk willen we ook weten hoe stabiel en autonoom de installatie kan draaien en hoe robuust deze technologie is.”

Vonken: “Een duurtest levert waardevolle informatie op omdat je wilt weten wat de effecten zijn van bijvoorbeeld veranderingen in temperatuur of afvalwatersamenstelling. Ook wil je ondervinden hoe goed dit proces zich autonoom en van afstand laat besturen. WBL hecht veel waarde aan innovatie en we zien dit pilotonderzoek dan ook als een zinvolle investering.”

Vervolgonderzoek

Na de afronding van dit TKI-project gaat de pilotinstallatie terug naar KWR en kan ze worden ingezet in nieuwe onderzoeksprojecten. Oesterholt: “CoRe is goed in te zetten voor uiteenlopende afvalwaterstromen ook bij de industrie, en in de komende jaren willen we de technologie verder verbeteren, want ze past uitstekend in een circulaire economie.”